风电-抽水蓄能联合系统运行方式优化研究

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1、分类号学号M201071232学校代码10487密级硕士学位论文风电—抽水蓄能联合系统运行方式优化研究学位申请人：柴鹏学科专业：电气工程指导教师：吴耀武副教授答辩日期：2012年5月30日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonOptimizationforOperationWayofWind-PumpedStoragePowerSystemCandidate:C

2、haiPengMajor:ElectricalEngineeringSupervisor:AssociateProf.WuYaowuHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意

3、识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件或电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描复制保存手段和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要

4、随着常规化石能源的不断枯竭和环境问题的日益突出，风能等可再生能源越来越受到人们的关注。近年来，风力发电技术的迅速提高，降低了风力发电成本，为其大规模发展提供了可能性。但风能受到自然环境的风速影响，导致其出力具有很强间歇性、随机性和不可控性，大规模风电入网将会对电力系统产生较大的冲击。因此，风电并网一直困扰国内外风电场大规模发展的问题。风电场与抽水蓄能电站配合运行，可以将不可控风电转化为可靠电源，有效降低其对电网的影响。抽水蓄能电站是电力系统中的一种特殊电源。它通过抽水工况和发电工况，在系统中既能作为负荷又能作为电

5、源，可以实现风电场输出功率在“时间”和“空间”上的重新分配，能有效地辅助更多的风力发电并网。本文建立了风电—抽水蓄能联合优化供电模式，在介绍了抽水蓄能电站工作特性和风电场出力特性的基础上，分别建立了统一调度和峰谷电价下的两种场景日风电—抽水蓄能联合运行方式和各自运行方式优化模型，对联合系统不同的运行方式进行了初步的研究。在电网统一调度下的联合运行系统目标函数是最大限度利用风电资源，减少常规机组的开机和调峰深度。峰谷电价下的联合运行系统目标函数是系统的弃风电量最小，使风抽联合系统获得最大的经济效益。模型中采用加速变

6、步长搜索法优化抽水蓄能在场景日负荷曲线的最佳工作位置。优化结果表明：在电网统一调度下，抽水蓄能充分发挥了容量效益和电量效益，平滑了风电出力，减少风电场的弃风电量；峰谷电价下的抽水蓄能充分发挥了电价杠杆作用，使联合系统不仅在高价电时段多发电获取更多的经济效益，而且还有效地发挥了调峰作用和降低风电波动性。算例中采用了相同的系统，但由于采用了不同的运行方式进行优化模拟，所得到的联合系统出力曲线也有一定的差别，由此，可以判断联合系统运行方式的选择需要根据系统的实际情况而定，为风电—抽水蓄能联合运行方式的选择提供了参考。关

7、键词：风电；抽水蓄能；加速变步长搜索法；统一调度；峰谷电价I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththecontinuousdepletionofconventionalfossilfuelsandenvironmentalissueshavebecomeincreasinglyprominent,windandotherrenewableenergyattractmoreandmoreattention.Inrecentyears,windpowertechnologiesrapidlyimprove

8、,reducingthecostofwindpower,thatofferthepossibilityforlarge-scaledevelopment.Butwindenergyaffectbythewindspeedofnaturalenvironment,causingitsoutputhasastrongintermittent,randomanduncontro